E81 Tamaño del Alimento - Difusión y Calor

Tópico

El tamaño de este alimento es la variable más determinante de su propio tiempo de cocción, por encima de cualquier otra propiedad de este mismo alimento: el tiempo que este calor necesita para alcanzar el centro de este alimento crece con el cuadrado de su dimensión característica, la misma dimensión característica que ya establece el número de Biot de otro modelo de este conjunto, e inversamente con la difusividad térmica de este alimento, la misma difusividad térmica que ya establece ese mismo otro modelo dedicado a la conducción de calor. Que este alimento duplique su tamaño lineal hace que este tiempo de cocción necesario, en consecuencia, se cuadruplique, y no simplemente se duplique como cabría esperar de manera ingenua. Esta misma relación cuadrática explica, en el fondo, reglas empíricas de cocina como la que fija un tiempo de cocción proporcional al peso de una pieza como un pavo entero, porque ese peso de esta pieza escala, a su vez, de manera aproximada con el cubo de esta misma dimensión característica, y esta dimensión característica, elevada al cuadrado en esta relación de cocción, termina por reproducir de manera aproximada esa misma regla empírica basada en el peso de esta pieza.

El número de Fourier compara, en cada instante de esta cocción, el tiempo ya transcurrido junto con esta difusividad térmica de este alimento frente al cuadrado de esta misma dimensión característica, y de esa manera mide el avance relativo de esta cocción dentro de este alimento: un valor todavía bajo de este número de Fourier marca apenas el comienzo de la influencia de este calor sobre el centro de este alimento, mientras que un valor de este número de Fourier ya cercano a la unidad indica que este mismo centro alcanzó una fracción considerable de la temperatura de equilibrio de este alimento con el entorno que lo rodea. La solución de Heisler, truncada a su término dominante, describe con precisión la evolución de esta temperatura en el centro de este alimento una vez que este número de Fourier supera un umbral moderado, por debajo del cual en cambio los términos adicionales de esa misma solución todavía resultan necesarios. Que este número de Fourier crezca, con el paso de este mismo tiempo transcurrido, hace que esta solución de Heisler, en consecuencia, resulte cada vez más precisa para describir a esta temperatura del centro de este alimento.

La profundidad de penetración de este calor dentro de este alimento, la misma noción de profundidad de penetración que ya establece otro modelo de este conjunto para un soluto que difunde en lugar de para este calor, crece también con la raíz cuadrada de este tiempo transcurrido y con esta difusividad térmica de este alimento, y marca la distancia hasta la cual este calor ya llegó de manera significativa desde esta superficie de este alimento hacia su interior: una pieza de este alimento cuya dimensión característica resulte menor que esta profundidad de penetración térmica queda, en consecuencia, completamente cocida de lado a lado, mientras que una pieza cuya dimensión característica resulte, en cambio, mucho mayor que esta misma profundidad de penetración térmica conserva todavía crudo su interior más profundo, aun cuando esta superficie de este alimento ya esté perfectamente cocida. Que el tiempo de cocción de este alimento se extienda hace que esta profundidad de penetración térmica, en consecuencia, avance más hacia el interior de esta pieza.

Esta difusión de un soluto dentro de este alimento, la misma difusión molecular que ya describe con más detalle ese otro modelo de este conjunto dedicado al salado y al marinado, resulta muchísimo más lenta que esta misma difusión de calor dentro de este alimento, porque el coeficiente de difusión de un soluto como la sal común dentro de una matriz proteica, ese mismo coeficiente de difusión que ya establece ese otro modelo, es varios órdenes de magnitud menor que esta difusividad térmica de este alimento: por eso el condimentado superficial de este alimento con sal o con especias no alcanza a penetrar hacia su interior durante una cocción ordinaria, por larga que esta cocción resulte, mientras que ese mismo condimentado sí logra penetrar de manera apreciable durante un marinado sostenido a lo largo de muchas horas, tal como describe con más detalle ese modelo de este conjunto dedicado al salado y al marinado. Que esta cocción de este alimento sea, en cambio, breve hace que esta diferencia de varios órdenes de magnitud entre esta difusión de calor y esta difusión de este soluto, en consecuencia, resulte todavía más determinante sobre cuál de las dos logra avanzar de manera apreciable dentro de este alimento.

Por eso este modelo, con esta dimensión característica y esta profundidad de penetración térmica con las que se abrió, retoma al número de Biot que ya establece ese otro modelo de este conjunto dedicado a la conducción de calor para determinar, ahora en función del tamaño de este alimento, cuál de las dos resistencias térmicas limita en definitiva a esta cocción: una pieza pequeña de este alimento sumergida en agua hirviendo, con un coeficiente convectivo alto como el que ya establece ese otro modelo dedicado a la convección de calor, alcanza un número de Biot alto, de modo que es la resistencia térmica interna de este alimento, gobernada por esta misma difusividad térmica con la que se abrió este modelo, la que limita en definitiva a esta cocción; esa misma pieza de este alimento, cocinada en cambio al aire, con un coeficiente convectivo mucho menor, alcanza un número de Biot bajo, de modo que es en cambio esta resistencia térmica externa, la que opone este mismo entorno frente a esta superficie de este alimento, la que termina limitando a esta cocción. Que esta pieza de este alimento se cocine sumergida en un fluido de coeficiente convectivo alto, en lugar de en un fluido de coeficiente convectivo bajo, hace que este número de Biot, en consecuencia, sea mayor, y que esta estrategia de cocción, en consecuencia, deba orientarse a reducir esta resistencia térmica interna de este alimento en lugar de esta resistencia térmica externa.

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